Vous vous souvenez de ces voitures expérimentales propulsées par l'eau ? Cette technologie pourrait aider l'Australie à décarboner son économie et à devenir un acteur majeur dans un monde à zéro émission.

Avez-vous déjà fait l'expérience scientifique à l'école où vous alimentiez de petites voitures en plastique avec de l'eau ?

Ces petits gars sympas étaient un moyen sympa d'apprendre l'électrolyse, le processus d'utilisation de l'électricité pour diviser l'eau en deux gaz :l'hydrogène et l'oxygène. Ces gaz sont devenus le carburant, et zip! La voiture bougerait.

Une démonstration scientifique amusante, Bien sur. Mais et si cette technologie pouvait être utilisée pour décarboniser l'économie et établir une industrie d'exportation précieuse pour l'Australie ?

Steph Munro est la clé pour libérer le potentiel de l'industrie énergétique de l'hydrogène liquide. Elle est une as du génie chimique et chercheuse étudiante invitée au Centre australien pour l'avenir du GNL de l'UWA. Steph fait partie d'une équipe qui travaille à faire de l'hydrogène une source d'énergie viable.

"Dans les années récentes, nous avons vu une pression croissante pour décarboniser l'économie, et le gouvernement encourage cela, " dit Steph.

« L'utilisation future de l'énergie proviendra de sources plus vertes, et l'hydrogène sera potentiellement un acteur majeur dans ce domaine."

Alors, comment l'hydrogène fonctionne-t-il comme carburant ?

Brûler, bébé!

Lorsqu'il est brûlé, l'hydrogène produit de l'eau et dégage beaucoup de chaleur sous forme d'énergie. Cela en fait un excellent carburant sans émissions de carbone. Mais comment fonctionne le processus ?

Jusqu'à maintenant, l'hydrogène a été principalement utilisé pour divers procédés industriels. Mais il existe une opportunité importante pour l'hydrogène d'être utilisé pour l'électricité, transport, chaleur et plus.

« L'hydrogène est devenu un acteur majeur dans ce domaine. Et c'est parce qu'il est parfait pour décarboner des pans de l'économie difficiles à électrifier, " dit Steph.

Prenez les camions long-courriers, par exemple. Parce qu'ils parcourent de si grandes distances, les piles électriques ne conviennent pas. Aucune batterie ne peut couvrir la distance requise, et ils mettent trop de temps à se recharger. Mais un camion à hydrogène peut être ravitaillé rapidement, tout comme un camion diesel.

Alors cette petite voiture à pile à combustible de la classe de sciences ? Imagine ça, mais un camion long-courrier.

Devenir mondial

Alors que la demande mondiale d'hydrogène augmente, l'exportation d'hydrogène pourrait être importante pour l'Australie.

En 2030, la demande annuelle d'hydrogène liquide en provenance de Chine, Japon, La Corée du Sud et Singapour devraient atteindre 3,8 millions de tonnes, selon le CSIRO. Cela pourrait représenter près de 10 milliards de dollars par an pour l'économie australienne.

"Il y a une opportunité pour l'Australie d'exporter de l'hydrogène vers des pays qui n'ont pas l'infrastructure d'énergie renouvelable pour décarboniser leur économie, " dit Steph.

alors qu'attendons-nous?

Les défis

Comme tout ce qui nécessite une nouvelle infrastructure, il y a des défis importants à surmonter.

"Le principal défi avec l'hydrogène est qu'il existe dans des conditions atmosphériques sous forme de gaz, qui occupe un volume important, " dit Steph. " Cela peut être un problème si vous voulez importer 900, 000 tonnes comme carburant."

« C'est pourquoi le gaz naturel est exporté sous forme de GNL ou de gaz naturel liquéfié.

Mais cela ne signifie pas qu'il est facile de liquéfier l'hydrogène. Pour liquéfier les gaz, vous devez les refroidir à des températures très froides.

"Le gaz naturel se liquéfie à -161°C, mais l'hydrogène gazeux se liquéfie à -253°C. Cela demande beaucoup d'énergie, " dit Steph.

C'est tellement difficile de calmer les choses que, dans un réservoir d'hydrogène liquide, plus d'un tiers de l'énergie sert à la liquéfier.

« Nous travaillons actuellement sur la valorisation de nos connaissances dans le GNL pour rendre la liquéfaction plus économe en énergie, " dit Steph.

"Il existe un certain nombre de modèles conceptuels d'usines de liquéfaction qui sont beaucoup plus efficaces. La prochaine étape consiste à transformer ces usines conceptuelles en réalité."

Et enfin, l'hydrogène liquide est juste un peu bizarre. « Parce que l'hydrogène liquide existe à des températures aussi froides, nous ne le comprenons pas encore totalement. Cela rend l'élimination des inefficacités assez difficile, " dit Steph.

« En raison de ces défis, nous verrons probablement une industrie de l'hydrogène qui englobe plusieurs technologies, pas seulement de l'hydrogène liquide."

Les prochaines étapes

Bien qu'il y ait des défis, les esprits brillants travaillent à les rencontrer.

En attendant, nous jouerons avec nos jouets à pile à combustible.

Cet article a été publié pour la première fois sur Particle, un site d'actualité scientifique basé à Scitech, Perth, Australie. Lire l'article original.